Wie die Sonne seine Flecken bekommen: neue Theorie vorgeschlagen für Mystery-Solar

Wissenschaftler möglicherweise einen Schritt näher an das Geheimnis der Sonnenflecken zu entwirren, die dunkel und magnetische Flecken auf der Oberfläche der unser nächster Stern.

Diese Sonnenflecken werden gedacht, um auftreten, wenn erhöhter magnetische Aktivität den Wärmefluss auf ein Patch von der Sonne hemmt, wodurch es zu verdunkeln. Aber die ultimative Quelle für die Steigerung des Magnetismus ist unklar geblieben.

Jetzt Forscher sagen, dass die Bildung von Wasserstoff-Moleküle kann sich verringern den Druck auf bestimmte Bereiche der Oberfläche der Sonne, so dass außer Kontrolle geratenen Magnetfelder zu bilden und zu intensivieren.

"Wir denken, dass die molekularen Wasserstoff spielt eine wichtige Rolle bei der Entstehung und Entwicklung von Sonnenflecken," sagte Sarah Jaeggli, ein solar Wissenschaftler, der die Untersuchung durchgeführt, während seines Studiums an der University of Hawaii at Manoa, in einer Erklärung.

Die Sonne setzt sich hauptsächlich aus Wasserstoff – das Element macht 90 Prozent der Masse der Sonne, während Helium etwa 10 Prozent trägt, und nur 0,13 Prozent alles andere ist. Weil die Sonne so extrem heiß (durchschnittlich 9944 Grad Fahrenheit oder 5.500 Grad Celsius) ist dieser Wasserstoff ist in der Regel in Form von einzelnen ionisierten Atomen – d. h. nur die Wasserstoff-Kern – schwimmende rund um in gasförmigem Zustand.

Jedoch kann innen Sonnenflecken die Oberfläche der Sonne cool genug, um zwei Wasserstoffatome zusammen zur Form Wasserstoff-Moleküle binden können. [Fotos: Sonnenflecken auf der Erde am nächsten Stern]

Wenn zwei Atome in einem Molekül zu kombinieren, ist der Druck, den er ausübt etwa die Hälfte der Druck der beiden Teilchen daran gewöhnt zu sein. Und wenn der Druck so verringert, die Magnetfelder können weiter intensivieren.

"Die Bildung eines großen Teils der Moleküle kann erhebliche Auswirkungen auf die thermodynamischen Eigenschaften der Sonnenatmosphäre und die Physik der Sonnenflecken haben", sagte Jaeggli.

Um diese Theorie zu testen, beobachtet Jaeggli und ihre Kollegen Haosheng Lin von der University of Hawaii at Manoa und Han Uitenbroek der National Solar Observatory in Sonnenflecken, N.M., die Sonne mit dem Dunn Solar Telescope am Sunspot, N.M.

Während Wissenschaftler direkt Wasserstoff-Moleküle auf der Sonne beobachten können, suchten sie ein Platzhalter, der Molekül-Hydroxyl, enthält ein Wasserstoffatom und einem Sauerstoffatom. Weil dieses Moleküls bei einer niedrigeren Temperatur als molekularer Wasserstoff zerbricht, wusste das Team, dass wo Hydroxyl gefunden ist, Wasserstoff-Moleküle auch vorhanden sein können.

"Wir beweisen, dass erhebliche Mengen an Wasserstoff Moleküle Form in Sonnenflecken, die Magnetfelder stärker als 2.500 Gauss halten können," sagte Jaeggli. Zum Vergleich ist das Erdmagnetfeld über 800 Gauss.

Die Forscher planen, ihre Beobachtungen auf Computersimulationen zu vergleichen. Sie hoffen auch, weitere Beobachtungen wie die Sonne-Rampen in seiner 11-Jahres-Zyklus zu einem Maximum von magnetischen Aktivität im Jahr 2013, raffen die viele weitere Beispiele von Sonnenflecken zu sehen geben sollte.

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